(57)【要約】【課題】拡大倍率が高くてもコンパクトな構成で確実に像振れ補正を行うことができる像振れ補正装置を提供する。【解決手段】撮像光学系によって撮影される被写体の範囲を変更する被写体領域変更手段を有する撮像装置と、撮像装置に加わる振れの大きさと方向に応じて、撮像光学系の一部を構成する振れ補正光学要素を光軸と直交する平面内で作動させる像振れ補正手段と、被写体領域変更手段により被写体範囲を変化させたときの、撮像光学系のイメージサークルと撮像面の実効撮影領域の相対位置変化を示すエリアデータを予め記憶する手段と、被写体領域変更手段の動作状態に応じて、記憶手段のエリアデータに基づき、被写体領域の変化に対応する振れ補正光学要素の可動範囲を変化させる可動範囲制御手段とを備えたことを特徴とする像振れ補正装置。【選択図】図２
2007114311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系によって撮影される被写体の範囲を変更する被写体領域変更手段を有する撮像装置と、
撮像装置に加わる振れの大きさと方向に応じて、撮像光学系の一部を構成する振れ補正光学要素を光軸と直交する平面内で作動させる像振れ補正手段と、
上記被写体領域変更手段により被写体範囲を変化させたときの、撮像光学系のイメージサークルと撮像面の実効撮影領域の相対位置変化を示すエリアデータを予め記憶する手段と、
上記被写体領域変更手段の動作状態に応じて、上記記憶手段のエリアデータに基づき、被写体領域の変化に対応する上記振れ補正光学要素の可動範囲を変化させる可動範囲制御手段と、
を備えたことを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項２】
請求項１記載の像振れ補正装置において、上記可動範囲制御手段は、撮像面の実効撮影領域が撮像光学系のイメージサークルから外れない範囲内において上記振れ補正光学要素の可動範囲を変化させる像振れ補正装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の像振れ補正装置において、上記被写体領域変更手段は、光軸上に位置する複数の光学要素の光軸方向間隔を変化させて光学的な焦点距離を変化させる光学ズーム手段である像振れ補正装置。
【請求項４】
請求項３記載の像振れ補正装置において、上記可動範囲制御手段は、上記光学ズーム手段による焦点距離が長くなるほど振れ補正光学要素の可動範囲を大きくさせる像振れ補正装置。
【請求項５】
請求項１または２記載の像振れ補正装置において、上記撮像光学系は電子画像を生成する撮像センサを備え、上記被写体領域変更手段は、該撮像センサ上に結像される画像の一部をトリミングして、対応する被写体領域を変更する電子ズーム手段である像振れ補正装置。
【請求項６】
請求項５記載の像振れ補正装置において、上記可動範囲制御手段は、上記電子ズーム手段によってトリミングされて残った画像範囲が狭くなるほど振れ補正光学要素の可動範囲を大きくさせる像振れ補正装置。
【請求項７】
請求項１記載の像振れ補正装置において、上記撮像光学系は電子画像を生成する撮像センサを備え、上記被写体領域変更手段は、
光軸上に位置する複数の光学要素の光軸方向間隔を変化させて光学的な焦点距離を変化させる光学ズーム手段と、
上記撮像センサ上に結像される画像の一部をトリミングして、対応する被写体領域を変更する電子ズーム手段と,
を有している像振れ補正装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項記載の像振れ補正装置において、上記像振れ補正手段によって光軸と直交する平面内で作動される振れ補正光学要素は、撮像センサである像振れ補正装置。
【請求項９】
焦点距離を変化させる光学ズーム手段を有する撮像光学系と、
撮像光学系に加わる振れの大きさと方向に応じて、該撮像光学系の一部を構成する振れ補正光学要素を光軸と直交する平面内で作動させる像振れ補正手段と、
上記光学ズーム手段によって焦点距離を変化させたときの、撮像光学系のイメージサークルの大きさの変化を示すエリアデータを予め記憶する手段と、
上記光学ズーム手段の動作状態に応じて、上記記憶手段のエリアデータに基づき、被写体領域の変化に対応する上記振れ補正光学要素の可動範囲を変化させる可動範囲制御手段と、
を備えたことを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項１０】
請求項９記載の像振れ補正装置において、上記可動範囲制御手段は、撮像面の実効撮影領域が撮像光学系のイメージサークルから外れない範囲内において上記振れ補正光学要素の可動範囲を変化させる像振れ補正装置。
【請求項１１】
撮像センサを有する撮像光学系と、
上記撮像センサ上に結像される画像の一部をトリミングして被写体領域を変更する電子ズーム手段と、
撮像光学系に加わる振れの大きさと方向に応じて、該撮像光学系の一部を構成する振れ補正光学要素を光軸と直交する平面内で作動させる像振れ補正手段と、
上記電子ズーム手段によって被写体領域を変化させたときの、該被写体領域に対応する実効撮影領域の大きさの変化を示すエリアデータを予め記憶する手段と、
上記電子ズーム手段の動作状態に応じて、上記記憶手段のエリアデータに基づき、被写体領域の変化に対応する上記振れ補正光学要素の可動範囲を変化させる可動範囲制御手段と、
を備えたことを特徴とする像振れ補正装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の像振れ補正装置において、上記可動範囲制御手段は、撮像面の実効撮影領域が撮像光学系のイメージサークルから外れない範囲内において上記振れ補正光学要素の可動範囲を変化させる像振れ補正装置。
【請求項１３】
撮像光学系によって撮影される被写体の範囲を変更する被写体領域変更手段と、撮像光学系の一部を構成する振れ補正光学要素を光軸と直交する平面内で作動させる像振れ補正手段とを有する撮像装置において、
上記被写体領域変更手段により被写体範囲を変化させたときの、撮像光学系のイメージサークルと撮像面の実効撮影領域の相対位置変化を示すエリアデータを記憶手段に予め記憶させるステップと；
上記被写体領域変更手段の動作状態に応じて上記記憶手段のエリアデータを読み出し、該エリアデータに基づき、被写体領域の変化に対応する上記振れ補正光学要素の可動範囲を演算するステップと；
撮像光学系に加わる振れの大きさと方向に応じて、この演算した可動範囲内で上記振れ補正光学要素を光軸と直交する平面内で作動させるステップと；
を有することを特徴とする撮像装置の像振れ補正方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の撮像装置の像振れ補正方法において、上記エリアデータに基づき演算される振れ補正光学要素の可動範囲は、撮像面の実効撮影領域が撮像光学系のイメージサークルから外れない範囲内に設定される像振れ補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、像振れ補正装置及び撮像装置の像振れ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
像振れ補正装置は、光学機器に加わる手振れの大きさと方向に応じて光学系の一部を光軸に対してずらすように駆動させて、撮像面上での被写体像のぶれを抑制するものである。像振れ補正手段の作動範囲は、画像品質を落とさない範囲に留める（所定以上の周辺光量を確保して画像のけられを防ぐ）必要があるため、その作動量を大きく取るためにはレンズ有効径を大きくしなければならず、撮像装置が大型化してしまうという問題があった。また、長焦点の光学系は像拡大倍率が高いために、単位手振れ角あたりの像振れ補正量が大きくなり、像振れ補正装置の小型化が難しかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、拡大倍率が高くてもコンパクトな構成で確実に像振れ補正を行うことができる像振れ補正装置及び像振れ補正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の像振れ補正装置は、撮像光学系によって撮影される被写体の範囲を変更する被写体領域変更手段を有する撮像装置と、撮像装置に加わる振れの大きさと方向に応じて、撮像光学系の一部を構成する振れ補正光学要素を光軸と直交する平面内で作動させる像振れ補正手段と、被写体領域変更手段により被写体範囲を変化させたときの、撮像光学系のイメージサークルと撮像面の実効撮影領域の相対位置変化を示すエリアデータを予め記憶する手段と、被写体領域変更手段の動作状態に応じて、記憶手段のエリアデータに基づき、被写体領域の変化に対応する振れ補正光学要素の可動範囲を変化させる可動範囲制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００５】
被写体領域変更手段は、光軸上に位置する複数の光学要素の光軸方向間隔を変化させて光学的な焦点距離を変化させる光学ズーム手段とすることができる。この場合、可動範囲制御手段は、光学ズーム手段による焦点距離が長くなるほど振れ補正光学要素の可動範囲を大きくさせることが好ましい。
【０００６】
また、撮像光学系は電子画像を生成する撮像センサを備え、被写体領域変更手段は、該撮像センサ上に結像される画像の一部をトリミングして、対応する被写体領域を変更する電子ズーム手段であってもよい。この場合、可動範囲制御手段は、電子ズーム手段によってトリミングされて残った画像範囲が狭くなるほど振れ補正光学要素の可動範囲を大きくさせることが好ましい。
【０００７】
また、被写体領域変更手段として光学ズーム手段と電子ズーム手段の両方を備えてもよい。
【０００８】
像振れ補正手段によって光軸と直交する平面内で作動される振れ補正光学要素は、任意のものを選択することができるが、例えば撮像センサを振れ補正光学要素とするとよい。
【０００９】
本発明の像振れ補正装置はまた、焦点距離を変化させる光学ズーム手段を有する撮像光学系と、撮像光学系に加わる振れの大きさと方向に応じて、該撮像光学系の一部を構成する振れ補正光学要素を光軸と直交する平面内で作動させる像振れ補正手段と、光学ズーム手段によって焦点距離を変化させたときの、撮像光学系のイメージサークルの大きさの変化を示すエリアデータを予め記憶する手段と、光学ズーム手段の動作状態に応じて、記憶手段のエリアデータに基づき、被写体領域の変化に対応する振れ補正光学要素の可動範囲を変化させる可動範囲制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】
本発明の像振れ補正装置はまた、撮像センサを有する撮像光学系と、撮像センサ上に結像される画像の一部をトリミングして被写体領域を変更する電子ズーム手段と、撮像光学系に加わる振れの大きさと方向に応じて、該撮像光学系の一部を構成する振れ補正光学要素を光軸と直交する平面内で作動させる像振れ補正手段と、電子ズーム手段によって被写体領域を変化させたときの、該被写体領域に対応する実効撮影領域の大きさの変化を示すエリアデータを予め記憶する手段と、電子ズーム手段の動作状態に応じて、記憶手段のエリアデータに基づき、被写体領域の変化に対応する振れ補正光学要素の可動範囲を変化させる可動範囲制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１１】
以上の本発明の各態様の像振れ補正装置では、可動範囲制御手段は、撮像面の実効撮影領域が撮像光学系のイメージサークルから外れない範囲内において振れ補正光学要素の可動範囲を変化させるとよい。
【００１２】
本発明はまた撮像装置の像振れ補正方法に関しており、撮像光学系によって撮影される被写体の範囲を変更する被写体領域変更手段と、撮像光学系の一部を構成する振れ補正光学要素を光軸と直交する平面内で作動させる像振れ補正手段とを有する撮像装置において、被写体領域変更手段により被写体範囲を変化させたときの、撮像光学系のイメージサークルと撮像面の実効撮影領域の相対位置変化を示すエリアデータを記憶手段に予め記憶させるステップと、被写体領域変更手段の動作状態に応じて記憶手段のエリアデータを読み出し、該エリアデータに基づき、被写体領域の変化に対応する振れ補正光学要素の可動範囲を演算するステップと、撮像光学系に加わる振れの大きさと方向に応じて、この演算した可動範囲内で振れ補正光学要素を光軸と直交する平面内で作動させるステップを有することを特徴としている。
【００１３】
この撮像装置の像振れ補正方法では、エリアデータに基づき演算される振れ補正光学要素の可動範囲は、撮像面の実効撮影領域が撮像光学系のイメージサークルから外れない範囲内に設定するとよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上の本発明の像振れ補正装置及び像振れ補正方法によれば、拡大倍率が高くてもコンパクトな構成で確実に像振れ補正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明による撮像機器の一実施形態であるデジタルカメラ１０を示している。デジタルカメラ１０は、カメラボディ１１の正面にズームレンズ鏡筒１２、光学ファインダー１３、ストロボ１４を備え、カメラボディ１１の上面にシャッタボタン１５を備え、カメラボディ１１の背面にズームスイッチ１６と撮影範囲（被写体領域）を表示するＬＣＤ２８を備えている。
【００１６】
図２に示すように、ズームレンズ鏡筒１２の撮像光学系は、複数のレンズ群Ｌ１、Ｌ２及びＬ３を含むズームレンズ２０と、該ズームレンズの焦点位置に設けた撮像センサ（振れ補正光学要素）２１を備えている。ズームレンズ２０の光軸はＯＺで示している。デジタルカメラ１０はまた、メインＣＰＵ（可動範囲制御手段、像振れ補正手段）２２、振れ補正制御ＣＰＵ（可動範囲制御手段、像振れ補正手段）２３、ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）２４、Ｘジャイロセンサ２５、Ｙジャイロセンサ２６を内蔵している。
【００１７】
ズームレンズ２０を構成するレンズ群Ｌ１、Ｌ２及びＬ３は、ズームモータ（被写体領域変更手段、光学ズーム手段）３０を駆動源とするズーム駆動機構（被写体領域変更手段、光学ズーム手段）３１を介して光軸ＯＺに沿って移動され、このレンズ群Ｌ２の移動によりズームレンズ２０の焦点距離が変化する。ズームスイッチ１６はテレ（Tele）側とワイド（Wide）側に操作可能なモーメンタリスイッチであり、テレ（Tele）側への操作によりズームレンズ２０が長焦点側へ変化し、ワイド（Wide）側への操作によりズームレンズ２０が短焦点側へ変化する。
【００１８】
このズームレンズ２０による光学ズーム機能に加えて、デジタルカメラ１０は電子ズーム（デジタルズーム）機能を備えている。周知の通り、電子ズームは、撮像センサによって得られる電子画像の一部（中央部分）をトリミングして被写体領域を変更し、観察される画像の被写体に対する倍率（表示倍率）を大きくする画像処理である。デジタルカメラ１０は、この電子ズーム処理を行う画像処理回路（被写体領域変更手段、電子ズーム手段）２７を有している。光学ズームのテレ端においてさらにズームスイッチ１６をテレ側に操作することによって電子ズームモードに入り、メインＣＰＵ２２の制御の下、画像処理回路２７によって電子的な画像拡大処理が実行される。
【００１９】
また、Ｘ軸モータ（像振れ補正手段）３２を駆動源とするＸ駆動機構（像振れ補正手段）３４と、Ｙ軸モータ（像振れ補正手段）３３を駆動源とするＹ駆動機構（像振れ補正手段）３５を介して、撮像センサ２１を光軸ＯＺと直交する平面内で移動させることができる。詳細には、Ｘ駆動機構３４は、光軸ＯＺと直交する平面内における左右方向であるＸ軸方向（図２参照）へ撮像センサ２１を直進移動させ、Ｙ駆動機構３５は、光軸ＯＺと直交する平面内における上下方向であるＹ軸方向（図２参照）へ撮像センサ２１を直進移動させる。Ｘ軸とＹ軸は互いに直交した関係にある。
【００２０】
このＸ駆動機構３４（Ｘ軸モータ３２）とＹ駆動機構３５（Ｙ軸モータ３３）を用いて、デジタルカメラ１０に加わる振れの方向と大きさに応じて撮像センサ２１を移動させることにより、撮像センサ２１の撮像面上における被写体像のずれ（像振れ）を補正することができる。詳細には、Ｘジャイロセンサ２５とＹジャイロセンサ２６はそれぞれ、Ｘ軸とＹ軸周りにおける移動角速度を検出する。そして、Ｘジャイロセンサ２５とＹジャイロセンサ２６を介して検出したＸ、Ｙ両軸方向の振れの角速度を時間積分して移動角度を求め、該移動角度から焦点面（撮像センサ２１の撮像面）上でのＸ軸方向及びＹ軸方向の像の移動量を演算すると共に、この像振れをキャンセルするための各軸方向に関する撮像センサ２１の駆動量及び駆動方向（Ｘ軸モータ３２とＹ軸モータ３３の駆動量）を演算する。そして、この演算値に基づいて、振れ補正制御ＣＰＵ２３がＸ軸モータ３２とＹ軸モータ３３を駆動制御する。これにより、撮像センサ２１で撮像される被写体像の振れが抑制される。
【００２１】
光学ズームや電子ズームを実行した場合、ズームレンズ２０によって撮像センサ２１の撮像面上に形成されるイメージサークルの範囲と、撮像センサ２１の撮像面上における実効撮影領域（実際に画像データを取り込むエリア）の相対的な位置関係（大小関係）が変化する。本実施形態のデジタルカメラ１０では、このイメージサークルと実効撮影領域の相対位置変化に着目し、光学ズームや電子ズームで被写体範囲を変化させたときに、像振れ補正用の撮像センサ２１の可動範囲を、実効撮影領域がイメージサークルから外れない範囲内において適宜シフトさせるようにしたことを特徴としている。
【００２２】
図３と図４を参照して、電子ズームを行ったときの撮像センサ２１の可動範囲シフトの概念を説明する。図３は、光学ズームがテレ端の状態にあり、電子ズームが行われていない状態を示している。同図におけるＫ１は撮像センサ２１における撮像面（撮像素子）の外形、Ｋ２は該撮像面の機械的な（Ｘ駆動機構３４とＹ駆動機構３５による）可動範囲（移動限界）、Ｋ３は撮像センサ２１の撮像面上で実際に画像データ取り込みに用いられる実効撮影領域、ＫＣは実効撮影領域の中心、Ｇはズームレンズ２０によるイメージサークルを表している。
【００２３】
像振れ補正に際しては、機械的可動範囲Ｋ２の全域に自在に撮像センサ２１を移動させてしまうと、撮影領域Ｋ３の一部がイメージサークルＧを外れて画像がけられるおそれがある。また、機械的可動端まで移動させてしまうと、部材の衝突による損傷発生のおそれがある。そのため、撮像センサ２１の可動範囲は、図３中のＭＣ、ＭＰの領域内に収まるように電気的に制御される。ＭＰは、実効撮影領域Ｋ３の全体がイメージサークルＧを外れない（けられを受けない）限界領域における、実効撮影領域Ｋ３の外縁部の電気的可動範囲を示し、ＭＣは、同じく実効撮影領域Ｋ３の中心ＫＣの電気的可動範囲を示している。換言すれば、像振れ補正制御に際して撮像センサ２１の可動範囲に電気的なリミッターをかけることで画像品質を維持している。
【００２４】
図４は、光学ズームがテレ端の状態にあり、さらに電子ズーム処理を行った状態を示している。同図において、イメージサークルＧの大きさ、撮像面の外形形状Ｋ１、撮像面の機械的可動範囲Ｋ２の各条件は図３と変わっていない。しかし、電子ズームを行うにあたり、使用される実効撮影領域が先のＫ３よりも狭いＫ３′に縮小（トリミング）される。すると、この小さい実効撮影領域Ｋ３′がイメージサークルＧから外れるまでの電気的な可動範囲ＭＣ′、ＭＰ′は、電子ズームがオフのときの電気的可動範囲ＭＣ、ＭＰよりも相対的に大きくなる。ＭＰ′は、実効撮影領域Ｋ３′の全体がイメージサークルＧを外れない（けられを受けない）限界領域における、実効撮影領域Ｋ３′の外縁部の電気的可動範囲を示し、ＭＣは、同じく撮影領域Ｋ３′の中心ＫＣ′の電気的可動範囲を示している。
【００２５】
よって、電子ズームがオフの状態（図３）から電子ズームが作動した状態（図４）に移行したとき、撮像センサ２１の電気的な可動範囲を、狭いＭＣ、ＭＰから広いＭＣ′、ＭＰ′へと拡大するようにシフトさせることで、撮像センサ２１の像振れ補正駆動量を大きくすることができる。なお、図４のような場合には、イメージサークルＧを外れない（けられを受けない）限界領域より先に、撮像センサ２１における撮像面（撮像素子）の外形Ｋ１が、該撮像面の機械的な可動範囲（移動限界）Ｋ２に達するので、そこで移動を制限することになるが、いずれにしても、撮像センサ２１の機械的な可動範囲を有効に使うことができ、像振れ補正量が大きくなっても、光学系の大径化や像振れ補正機構の大型化を伴うことなく対応することができる。特に、電子ズーム処理によって被写体範囲を縮小したときは、カメラ背面のＬＣＤ２０に表示される画像の被写体に対する倍率（表示倍率）が大きくなって単位手振れ角あたりの像振れ補正量が大きくなるため、撮像センサ２１の電気的可動範囲を拡大することが有効である。
【００２６】
なお、図３と図４では電子ズームのオン時とオフ時の２段階のみで説明したが、電子ズームにおいて複数の異なる被写体範囲を選択できるようにしてもよい。電子ズームのステップを複数にした場合でも、表示倍率が高くなるほど、撮像センサ２１で用いる実効撮影領域（Ｋ３′）は狭くなるため、これに応じて段階的に撮像センサ２１の可動範囲を拡大すればよい。
【００２７】
続いて、図５と図６を参照して、光学ズームを行ったときの撮像センサ２１の可動範囲シフトの概念を説明する。図５及び図６では、撮像面の外形形状Ｋ１、撮像面の機械的可動範囲Ｋ２、実効撮影領域Ｋ３は図３と共通している。イメージサークルについては、図６のテレ端でのイメージサークルＧ-Ｔが図３や図４のテレ端状態のイメージサークルＧよりも大きくなっているが、これは図５のワイド端におけるイメージサークルＧ-Ｗとの大きさの相違を表すための便宜上の措置であり、テレ端におけるイメージサークル自体の大小を問うものではない。
【００２８】
図５は光学ズームがワイド端にある状態を示している。実効撮影領域Ｋ３の全域がイメージサークルＧ-Ｗから外れない（けられを受けない）ための撮像センサ２１の可動範囲をＭＣ-Ｗ、ＭＰ-Ｗとして示している。ＭＣ-Ｗ、ＭＰ-Ｗはそれぞれ、実効撮影領域Ｋ３の中心ＫＣと外縁部の電気的可範囲を示している。
【００２９】
図６は光学ズームがテレ端にある状態を示している。テレ端では、ズームレンズ２０によるイメージサークルＧ-Ｔが、ワイド端のときのイメージサークルＧ-Ｗよりも大きくなっている。そのため、実効撮影領域Ｋ３の全域がイメージサークルＧ-Ｔから外れない（けられを受けない）ようにする撮像センサ２１の中心と外縁部の電気的可動範囲ＭＣ-Ｔ、ＭＰ-Ｔが、ワイド端のときの電気的可動範囲ＭＣ-Ｗ、ＭＰ-Ｗよりも大きくなる。
【００３０】
したがって、光学ズームのワイド端（図５）からテレ端（図６）に移行したとき、撮像センサ２１の電気的な可動範囲を、狭いＭＣ-Ｗ、ＭＰ-Ｗから広いＭＣ-Ｔ、ＭＰ-Ｔへと拡大するようにシフトさせることで、撮像センサ２１の像振れ補正駆動量を大きくすることができる。つまり、撮像センサ２１の機械的な可動範囲を有効に使うことができ、像振れ補正量が大きくなっても、光学系の大径化や像振れ補正機構の大型化を伴うことなく対応することができる。特に、光学ズームによって被写体の像倍率を拡大（被写体範囲を縮小）したときは、単位手振れ角あたりの像振れ補正量が大きくなるため、撮像センサ２１の電気的可動範囲を拡大することが有効である。
【００３１】
なお、図５と図６では光学ズームのワイド端とテレ端の２段階のみで説明したが、光学ズームにおいて複数の中間距離ステップを選択できるようにしてもよい。焦点距離ステップを複数にした場合でも、各々の焦点距離ステップで得られるイメージサークルに応じて段階的に電気的な可動範囲を拡大すればよい。
【００３２】
以上の電子ズームと光学ズームにおける撮像センサ２１の可動範囲シフトの流れを、図７と図８のフローチャートを参照して説明する。当該制御の前提として、本実施形態では、ズームレンズ２０による光学ズームでは、焦点距離がワイド端からテレ端まで４段階でステップワイズに設定される。図７ではこの４段階の焦点距離情報をズームデータ（Zoom Data）１〜４として表しており、ワイド端をズームデータ１、テレ端をズームデータ４、その中間の焦点距離ステップをそれぞれズームデータ２、３としている。また、電子ズームはその拡大倍率（表示倍率）を３段階に変化させることができる。図７ではこの３段階の電子ズームの倍率情報をズームデータ（Zoom Data）５〜７として表しており、電子ズームの拡大倍率が最も小さい状態をズームデータ５とし、ズームデータ６、ズームデータ７となるにつれて拡大倍率が大きくなる。
【００３３】
そして、ワイド端からテレ端までの光学ズームの４ステップにおける、イメージサークルの範囲（大きさ）の変化が予め測定され、各焦点距離のイメージサークルに対応した撮像センサ２１の電気的な可動範囲を示すエリアデータ（Area Data）１〜４がＥＥＰＲＯＭ２４に書き込まれる。また、３ステップの電子ズームにおける実効撮影領域の範囲（大きさ）の変化が予め測定され、各電子ズームステップの実効撮影領域に対応した撮像センサ２１の電気的な可動範囲を示すエリアデータ（Area Data）５〜７がＥＥＰＲＯＭ２４に書き込まれる。各エリアデータは、Ｘ軸モータ３２の駆動量を示すＸ方向用エリアデータとＹ軸モータ３３の駆動量を示すＹ方向用エリアデータからなっており、ズームデータ１（光学ズームのワイド端）に対応するＸシフトデータ１とＹシフトデータ１から、ズームデータ７（電子ズームの最大倍率）に対応するＸシフトデータ７とＹシフトデータ７までの計１４データが記録されている。なお、本実施形態では便宜的に光学ズームを４ステップ、電子ズームを３ステップとしているが、光学ズームと電子ズームのいずれにおいても、ズーム段数の数はこれに限定されるものではない。
【００３４】
図７のフローチャートは、メインＣＰＵ２２による制御を示している。まずズームスイッチ１６の操作が入力されると（ステップＳ１０）、その操作によりズームスイッチ１６の状態が変化したか否かを判別する（ステップＳ１１）。ここでズームスイッチ１６の状態が変化しなければ（ステップＳ１１=Ｎ）、イメージサークルと撮像センサ２１の実効撮影領域の相対位置関係も変化しないので、像振れ補正の可動範囲シフトを行わずにフローチャートから抜ける。ズームスイッチ１６の状態が変更されたと判別した場合は（ステップＳ１１=Ｙ）、光学ズームのワイド端から電子ズームの最大倍率までの７段階のいずれのズーム位置に変更されるかをチェックする（ステップＳ１２〜Ｓ１８）。そして、変更後のズーム位置（ズームデータ）に対応するＸ方向とＹ方向のエリアデータをＥＥＰＲＯＭ２４から読み出し（ステップＳ１９〜Ｓ２５）、ズームデータｎ（ｎは１〜７のうちの所定の番号。以下同様）、Ｘエリアデータｎ及びＹエリアデータｎを振れ補正制御ＣＰＵ２３へ送信する（ステップＳ２６、Ｓ２７）。例えば、ズームスイッチ１６の操作によって電子ズームの２番目のズーム位置（ズームデータ６）に変更される場合（ステップＳ１７=Ｙ）、ＥＥＰＲＯＭ２４から読み出されるエリアデータは、Ｘエリアデータ６とＹエリアデータ６となる（ステップＳ２４）。
【００３５】
続いて図８の処理に移行する。振れ補正制御ＣＰＵ２３は、メインＣＰＵ２２から送信されたズームデータｎとＸエリアデータｎ及びＹエリアデータｎを受信し（ステップＳ３０、Ｓ３１）、入力されたズームデータｎに基づいて、ズームデータが１〜４の光学ズームの範囲内であればズームモータ３０を駆動してズームレンズ２０の焦点距離を変更させる（ステップＳ３２）。するとレンズ群Ｌ２が光軸方向へ移動して焦点距離が変化する。設定された焦点距離に到達したことが検出されると（ステップＳ３３=Ｙ）、ズームモータ３０が停止される。なお、入力されたズームデータｎが５〜７の電子ズームであった場合は、光学ズームをテレ端まで駆動させる。そして、画像処理回路２７による画像拡大処理は、図８には現れない別系統の処理として実行される。
【００３６】
続くステップＳ３４においてＸ軸方向の撮像センサ２１の電気的な可動範囲が演算される。この可動範囲は、撮像センサ２１のＸ軸方向への機械的な可動範囲（X Limit）と、入力されたＸエリアデータｎの差し引きで求められる。また、ステップＳ３５においてＹ軸方向の撮像センサ２１の電気的な可動制御範囲が演算される。この可動制御範囲は、撮像センサ２１のＹ軸方向への機械的な可動範囲（Y Limit）と、入力されたＹエリアデータｎの差し引きで求められる。そして、実際の像振れ補正制御時には、ステップＳ３４とステップＳ３５で設定されたＸ軸方向とＹ軸方向の可動範囲内で撮像センサ２１が移動されるように、Ｘ軸モータ３２とＹ軸モータ３３が駆動制御される。
【００３７】
以上のように、選択された被写体範囲に応じて相対的な位置関係が変化する実効撮影領域とイメージサークルの相関関係をデータとして加味して、撮像センサ２１の電気的な可動範囲を設定することにより、撮像センサ２１の機械的な可動範囲を最大限有効に使用することができる。したがって、拡大倍率を高くして像振れ補正のための撮像センサ２１の単位時間あたりの移動量が大きくなっても追随性を高めることができ、コンパクトな構成で高い像振れ補正性能を得ることができる。
【００３８】
以上、図示実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態のデジタルカメラ１０は光学ズームと電子ズームの両方を備えているが、光学ズームと電子ズームのいずれか一方のみを備えた撮像装置であっても、本発明は適用可能である。
【００３９】
また、実施形態では像振れ補正用に駆動される光学要素は撮像センサ２１であるが、撮像センサ以外の光学要素を振れ補正用の光学要素としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明を適用した像振れ補正装置を備えたデジタルカメラの正面図である。
【図２】デジタルカメラの主要な構成要素を模式的に示した図である。
【図３】電子ズーム処理を行う前の撮像センサと撮像光学系のイメージサークルの位置関係と、撮像センサの可動範囲を示す概念図である。
【図４】図３の状態から電子ズーム処理を行ったときの撮像センサの可動範囲のシフト状態を説明する概念図である。
【図５】光学ズームのワイド端における撮像センサと撮像光学系のイメージサークルの位置関係と、撮像センサの可動範囲を示す概念図である。
【図６】光学ズームのテレ端における撮像センサと撮像光学系のイメージサークルの位置関係と、撮像センサの可動範囲を示す概念図である。
【図７】撮像センサの可動範囲シフト制御のうち、メインＣＰＵにおける制御の流れを示すフローチャート図である。
【図８】撮像センサの可動範囲シフト制御のうち、振れ補正制御ＣＰＵにおける制御の流れを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  デジタルカメラ（撮像装置）
１６  ズームスイッチ
２０  ズームレンズ（撮像光学系）
２１  撮像センサ（撮像光学系、振れ補正光学要素）
２２  メインＣＰＵ（可動範囲制御手段、像振れ補正手段）
２３  振れ補正制御ＣＰＵ（可動範囲制御手段、像振れ補正手段）
２４  ＥＥＰＲＯＭ（記憶手段）
２５  Ｘジャイロセンサ
２６  Ｙジャイロセンサ
２７  画像処理回路（被写体領域変更手段、電子ズーム手段）
３０  ズームモータ（被写体領域変更手段、光学ズーム手段）
３１  ズーム駆動機構（被写体領域変更手段、光学ズーム手段）
３２  Ｘ軸モータ（像振れ補正手段）
３３  Ｙ軸モータ（像振れ補正手段）
３４  Ｘ駆動機構（像振れ補正手段）
３５  Ｙ駆動機構（像振れ補正手段）
Ｇ  Ｇ-Ｗ  Ｇ-Ｔ  イメージサークル
Ｋ１  撮像面の外形
Ｋ２  撮像面の機械的可動範囲
Ｋ３  Ｋ３′  実効撮影領域
ＫＣ  実効撮影領域の中心
Ｌ１  Ｌ２  Ｌ３  レンズ群
Ｌ２′  挿抜レンズ群
ＭＣ  ＭＣ′  ＭＣ-Ｗ  ＭＣ-Ｔ  実効撮影領域中心の電気的可動範囲
ＭＰ  ＭＰ′  ＭＰ-Ｗ  ＭＰ-Ｔ  実効撮影領域外縁部の電気的可動範囲
ＯＺ  光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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